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深部煤層氣資源開(kāi)發(fā)潛力
——以鄂爾多斯盆地大牛地氣田為例

2022-03-21 00:50何發(fā)岐董昭雄
石油與天然氣地質(zhì) 2022年2期
關(guān)鍵詞:大牛煤系煤巖

何發(fā)岐,董昭雄

(1. 中國(guó)石化華北油氣分公司,河南 鄭州 450006; 2. 中國(guó)石化華北油氣分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院,河南 鄭州 450006)

中國(guó)煤資源豐富,煤的形成時(shí)期與全球其他地區(qū)基本相同。晚古生代聚煤作用形成的煤層分布范圍最為廣泛,厚度最為穩(wěn)定[1-5]。20 世紀(jì)70 年代以氣為主、以油為輔的煤成烴(氣)理論證明煤系天然氣資源潛力巨大,并成功地指導(dǎo)了多個(gè)大型煤成氣田的發(fā)現(xiàn)[6-10]。成藏機(jī)制與分布規(guī)律等研究表明,“源外型”煤成砂巖氣的主要成分為甲烷,須具備有效的圈閉和“源-儲(chǔ)”輸導(dǎo)系統(tǒng)等條件才能聚集成藏[11-15]。近年來(lái)隨著國(guó)內(nèi)外頁(yè)巖氣勘探開(kāi)發(fā)取得成功,“源內(nèi)型”煤系炭質(zhì)(泥)頁(yè)巖氣逐漸成為勘探開(kāi)發(fā)熱點(diǎn),與煤層氣一起作為“共探合采”的目標(biāo)[16-18]。但是針對(duì)這種疊合“源內(nèi)型”資源分類評(píng)價(jià)研究還很少,以致煤系非常規(guī)天然氣藏的勘探開(kāi)發(fā)目標(biāo)主次不分明,特別是2 000 m以深煤層氣的成藏機(jī)理及其可動(dòng)用性研究成果還很少。

國(guó)內(nèi)煤層氣資源評(píng)價(jià)目標(biāo)范圍還僅限于埋深2 000 m 以淺的41×104km2之內(nèi);還有超過(guò)200×104km2的地區(qū)未開(kāi)展煤層氣資源評(píng)價(jià),其中大量與煤系(泥)頁(yè)巖共生的煤層埋藏深度均超過(guò)2 000 m[19-20]。以鄂爾多斯盆地上古生界煤系為例,煤與致密砂巖、粉砂巖、泥巖、炭質(zhì)(泥)頁(yè)巖和灰?guī)r等互層,其中煤層厚度大、分布廣,煤/地比高達(dá)0.15~0.35;煤系整體含氣特征明顯、資源量大,僅盆地東緣埋深2 000 m 左右的二疊系山西組2 段煤系資源量就高達(dá)3×1012m3[18]。中西部埋深更大的煤系“源內(nèi)型”非常規(guī)天然氣多與“源外型”致密砂巖氣開(kāi)發(fā)區(qū)疊合,且普遍具有很好的含氣顯示,其中厚度和含氣性均以煤層為最好。

本文以大牛地氣田太原組8#煤層為主要研究對(duì)象,根據(jù)巖心含氣量測(cè)定以及等溫吸附等實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)深部煤層及非常規(guī)儲(chǔ)層的含氣特征和成藏機(jī)理展開(kāi)研究;利用常規(guī)砂巖氣藏生產(chǎn)動(dòng)態(tài)特征、天然氣的組分和碳同位素實(shí)驗(yàn)落實(shí)了煤層氣的貢獻(xiàn),并結(jié)合煤體結(jié)構(gòu)、地層流體特征以及地面優(yōu)勢(shì)條件等討論煤層氣的可動(dòng)用性和開(kāi)發(fā)潛力,以期為煤系非常規(guī)天然氣目標(biāo)選擇和有效動(dòng)用提供參考和借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

鄂爾多斯盆地是中國(guó)煤成氣資源最豐富的地質(zhì)單元[21-26]。晚古生代盆地夾持于古亞洲洋與秦嶺洋之間,盆地性質(zhì)由克拉通坳陷到內(nèi)陸坳陷轉(zhuǎn)化過(guò)渡,屬赤道潮濕氣候帶,成煤的古植物繁盛。此階段物源區(qū)隆升為煤層形成提供了充沛的碎屑與成煤有機(jī)物質(zhì),在區(qū)域性的海退和海侵間歇期出現(xiàn)了有利聚煤的泥沼環(huán)境[27-29]。地層自下而上發(fā)育上石炭統(tǒng)本溪組和太原組、下二疊統(tǒng)山西組、中二疊統(tǒng)下石盒子組和上石盒子組以及上二疊統(tǒng)石千峰組,含煤地層主要分布在上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。大牛地氣田含煤地層累計(jì)厚度為90 ~ 220 m,埋深介于2 500 ~2 900 m。煤層主要分布在太1 段和山1 段,累計(jì)厚度為18~25 m(圖1)。

圖1 鄂爾多斯盆地上古生界煤層分布Fig.1 Distribution of the Upper Paleozoic coalbeds in the Ordos Basin a. 煤層累計(jì)厚度平面分布;b. 煤系綜合柱狀圖

2 深部煤層氣藏特征

2.1 煤系巖石特征及巖性圈閉組合

大牛地氣田上古生界太原組煤系地層主要為有障壁島淺海沉積體系,沉積物主要由煤、砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)(泥)頁(yè)巖、泥巖和泥晶灰?guī)r等組成,煤層厚度大和分布范圍廣是該區(qū)較為典型的標(biāo)志特征。其中8#煤層單層厚度最高達(dá)17 m,平均為10.56 m;煤巖有機(jī)質(zhì)含量高,有機(jī)碳含量(TOC)平均為72%,鏡質(zhì)組含量高達(dá)85%;熱演化處于較高成熟度階段,鏡質(zhì)體反射率(Ro)為1.4%~1.7%,屬中煤階、中-低揮發(fā)分煙煤。太原組已開(kāi)發(fā)的致密砂巖氣層主要發(fā)育于太2 段障壁砂壩和潮汐水道,分布比較局限;太1 段砂巖則呈零星分布。通過(guò)物性分析、高壓進(jìn)/退汞、CO2和N2吸附/脫附等實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)煤系具有很強(qiáng)的非均質(zhì)性(表1)。

表1 鄂爾多斯盆地太原組煤系地層不同巖層物性及含氣量統(tǒng)計(jì)Table 1 Statistics of physical properties and gas content in the Taiyuan Formation coal measures of different lithologies,Ordos Basin

煤系具有一定存儲(chǔ)能力且喉道半徑較大的炭質(zhì)泥巖和粉細(xì)砂巖與煤層一同被視為儲(chǔ)層,存儲(chǔ)能力極差、喉道半徑較小的泥巖和灰?guī)r被視為蓋層或遮擋層。這種互層疊置的物性非均質(zhì)巖石組合,在毛管阻力作用下可以形成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的巖性圈閉組合。以8#煤層為中心,將煤系非常規(guī)圈閉組合分為4 種類型(圖2):蓋層為直接頂板,遮擋層為直接底板的組合稱為Ⅰ型圈閉;蓋層為直接頂板,遮擋層為間接底板,中間夾非煤儲(chǔ)層的組合稱為Ⅱ型圈閉;蓋層為間接頂板,中間夾非煤儲(chǔ)層,遮擋層為直接底板的組合稱為Ⅲ型圈閉;蓋層和遮擋層均為間接頂板和底板,中間均有非煤儲(chǔ)層的組合稱為Ⅳ型圈閉。

圖2 鄂爾多斯盆地大牛地氣田巖性組合圈閉類型示意圖Fig.2 Schematic diagrams showing the lithological trap types in the Daniudi gas field,Ordos Basin

2.2 煤層含氣性特征

2.2.1 煤層含氣量測(cè)定

參照《GB/T 19559—2008 煤層氣含量測(cè)定方法》,利用中國(guó)石化勘探開(kāi)發(fā)研究院無(wú)錫所結(jié)合“排水集氣法與pVT定容法”研制的WXC-Ⅱ解吸儀進(jìn)行含氣量檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示煤系均有較好的含氣性(表1),尤以煤層的含氣性為最好。其中8#煤22 個(gè)樣品的含氣量介于14.40~32.96 m3/t,平均值為20.68 m3/t。

2.2.2 等溫吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果

參照《NB/T10117—2018 頁(yè)巖甲烷等溫吸附測(cè)定》,采用德國(guó)RUBOTHERM 高壓重量法吸附儀,通過(guò)模擬地層溫度和壓力(T=85 ℃,p=29 MPa)對(duì)煤樣的吸附能力進(jìn)行測(cè)量。蘭氏體積介于7.94~20.02 m3/t,平均為15.27 m3/t;蘭氏壓力介于2.57 ~ 6.82MPa,平均值為3.33 MPa。根據(jù)Langmuir公式[VA=VLp/(pL+p)]計(jì)算22 個(gè)樣品在地層條件下理論吸附量均小于含氣量檢測(cè)結(jié)果。

2.2.3 含水飽和度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

參照《GB/T 29172—2012 巖心分析方法》,利用烘干失重-氣體孔隙度法,對(duì)7個(gè)蠟封樣品進(jìn)行含水飽和度測(cè)試,結(jié)果顯示煤巖的含水飽和度介于6.5 % ~30%,平均值為16.3%。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明現(xiàn)今地層溫度和壓力條件下,煤層的含氣量普遍大于其最大理論含量,且孔隙中的含水率較低。研究認(rèn)為生氣過(guò)程中煤層達(dá)到吸附飽和后,仍有大量天然氣因?yàn)槿﹂]條件下的毛管阻力作用而不能排出,在原地聚集于裂縫和孔隙中,形成了較高含氣飽和度的游離氣藏。

2.3 深部煤層氣成藏條件與潛在資源量

2.3.1 熱演化史及生氣史

鄂爾多斯盆地在早白堊世(至今約140~100 Ma)發(fā)生一期構(gòu)造熱事件,持續(xù)時(shí)間約為10~40 Ma。受該期構(gòu)造熱事件的影響,8#煤的熱演化生氣作用可劃分為兩個(gè)階段(圖3)。

圖3 鄂爾多斯盆地大牛地氣田地層埋藏及熱演化史Fig.3 Burial and thermal evolution of the Daniudi gas field,Ordos Basin

第一階段,從晚三疊世至早白堊世末(210~95 Ma)。晚三疊世至早侏羅世處于快速埋藏期,煤層進(jìn)入生烴門限;中、晚侏羅世處于緩慢沉降期,烴源巖進(jìn)入成熟階段,煤層開(kāi)始規(guī)模生氣;早白堊世受燕山期構(gòu)造熱事件的影響煤層迅速達(dá)到成熟-過(guò)成熟階段,大量天然氣生成。第二階段,從早白堊世末(約95 Ma)至今。地層遭受抬升剝蝕,區(qū)內(nèi)地層剝蝕厚度達(dá)到950~1 350 m,溫度、壓力降低,燕山期構(gòu)造熱事件影響逐步消退,煤層僅有少量天然氣生成,生氣作用明顯降低并趨于停止。

2.3.2 煤層氣成藏過(guò)程

以早白堊世末(至今約95 Ma)為界,將8#煤層組合圈閉中煤層氣的成藏分為兩個(gè)階段。從中三疊世早期至早白堊世末,是煤層氣逐漸生成并增加至截止的階段,絕大部分煤系天然氣于此階段生成,為煤層氣成藏提供了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。此階段8#煤層中大量天然氣生成后從微孔向裂縫中運(yùn)移,微孔中的絕大部分水也一起排入裂隙中。伴隨天然氣的聚集裂隙中壓力逐漸上升,在煤層巖性圈閉條件作用下裂隙主要以排水為主;當(dāng)裂隙中的壓力上升形成的地層超壓高到足以克服蓋層毛管壓力時(shí),天然氣開(kāi)始向圈閉外運(yùn)移。最終煤層中的水主要以孤立狀和束縛態(tài)存儲(chǔ)于煤巖的有機(jī)微孔和無(wú)機(jī)孔內(nèi);高溫高壓條件下少量天然氣以吸附態(tài),大量天然氣以游離態(tài)賦存于煤巖的微孔和裂隙空間中。

從早白堊世末至今,由于構(gòu)造抬升和溫壓降低導(dǎo)致煤層生氣高峰結(jié)束。此階段以天然氣在煤層中的賦存狀態(tài)調(diào)整作用為主。由于煤層吸附能力增強(qiáng),裂隙中的部分游離態(tài)天然氣回流至微孔中以吸附態(tài)賦存,同時(shí)構(gòu)造作用導(dǎo)致煤巖裂隙增加。兩種作用一起導(dǎo)致了裂隙內(nèi)壓力降低,使煤層中的超壓逐漸降低直至消失。現(xiàn)今地層如仍存在超壓,煤層中除少量束縛水外均為游離氣;如地層超壓完全消失會(huì)導(dǎo)致地層水反流,游離氣飽和度會(huì)有所降低,降低程度決定于第一階段末期到現(xiàn)今地層溫度和壓力變化導(dǎo)致的煤巖吸附量升高的幅度。結(jié)合煤層巖心含水飽和度等實(shí)驗(yàn)結(jié)果,認(rèn)為大牛地氣田8#煤層在現(xiàn)今地層溫度和壓力條件下,甲烷吸附飽和后在煤層圈閉中仍保存著相當(dāng)含量的游離氣,局部存在地層超壓。

2.3.3 煤層氣潛在資源量估算

大牛地氣田8#煤層平均厚度為12 m;煤巖密度按平均1.5 g/cm3計(jì)算,煤炭資源豐度高達(dá)1 800×104t/km2。根據(jù)500余口鉆井資料,認(rèn)為本次含氣量檢測(cè)的3口井樣品分別代表了不同煤巖類型的含氣量,煤層含氣量取平均值21.68 m3/t,根據(jù)厚度、密度和含氣量數(shù)據(jù),用加權(quán)平均法計(jì)算出大牛地氣田8#煤層中天然氣資源豐度高達(dá)3.86 × 108m3/km2。根據(jù)沉積相和煤炭資源分布情況[28-29],估算鄂爾多斯盆地石炭系-二疊系深部煤炭資源量至少為0.6 × 1012t,保守計(jì)算煤層氣資源量大于12×1012m3。

3 資源可動(dòng)用性討論

3.1 煤層氣的可采系數(shù)

煤層氣動(dòng)用的影響因素有很多,其中地質(zhì)條件、開(kāi)發(fā)方式和開(kāi)采工藝是影響技術(shù)可采性的主要因素。本次研究通過(guò)分析該區(qū)地質(zhì)因素對(duì)深部煤層氣可采系數(shù)的影響,主要從煤層水文地質(zhì)條件、滲流性、吸附和解吸能力等方面展開(kāi)論述。

3.1.1 水文地質(zhì)條件

評(píng)價(jià)水文地質(zhì)條件對(duì)煤層氣有效動(dòng)用的影響,主要研究煤層氣的保存條件,以及開(kāi)發(fā)過(guò)程中有效排水降壓采氣的難度[21-22]。通過(guò)前文分析,一方面從含氣量檢測(cè)結(jié)果均可證明深部煤層的保存條件較好,同時(shí)也證明了在煤層巖性圈閉條件下地層水的流動(dòng)性較差、相對(duì)滯留。另一方面,深部煤層與煤系其他巖石的非均質(zhì)較強(qiáng),從煤層含水飽和度低的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知地層水流動(dòng)性差,相對(duì)滯留、封閉條件與含水飽和度實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)合,推測(cè)開(kāi)采過(guò)程中“排水”過(guò)程變成了“排氣”過(guò)程,可大幅降低煤層孔隙壓力使吸附甲烷充分解吸。

3.1.2 煤體結(jié)構(gòu)與煤巖滲透率

煤巖與碎屑巖最大的不同之處是煤巖的物性特征主要受熱演化控制。研究表明中等變質(zhì)程度較弱變形的煤儲(chǔ)層,由于其較高的含氣量和滲透率,煤層氣可采性好[23]。該區(qū)煤巖熱演化程度中等,煤巖Ro介于1.2 %~1.7 %,屬中等變質(zhì)程度、中低揮發(fā)分煙煤。從巖心出筒的情況看(圖4),煤巖整體結(jié)構(gòu)較好且局部發(fā)育裂縫,屬原生-碎裂型煤體結(jié)構(gòu)。綜合分析認(rèn)為該區(qū)煤層具有較好的滲流性。

圖4 鄂爾多斯盆地大牛地氣田8#煤層心宏觀結(jié)構(gòu)照片F(xiàn)ig.4 Macro structure of 8#coal core from the Daniudi gas field,Ordos Basin

3.1.3 吸附和解吸能力與原地游離氣

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,大牛地氣田原地溫度和壓力條件下8#煤層的蘭氏體積平均值為15.27 m3/t;蘭氏壓力平均值為3.33 MPa,地層條件理論吸附量平均值為13.65 m3/t,含氣量平均值為20.68 m3/t,煤層中游離氣含量的占比高達(dá)34 %。因此深部煤層氣微孔和裂隙中除飽和吸附甲烷外,游離相的天然氣與水相比有明顯的體積優(yōu)勢(shì)。深部煤層中游離氣向井筒自由流動(dòng)時(shí),不僅可以帶出部分微孔中的水,而且游離氣的減少自然就可以降低孔隙壓力,促進(jìn)煤巖基質(zhì)表面的吸附甲烷解吸而達(dá)到良性循環(huán)。因此認(rèn)為深部煤層吸附飽和后,原地賦存的大量游離氣勢(shì)必會(huì)改變煤層氣的排采機(jī)理,使其較淺部煤層氣更易于開(kāi)發(fā)。

綜合以上分析認(rèn)為,大牛地氣田深部煤層氣的可動(dòng)用性較強(qiáng)。根據(jù)美國(guó)煤層氣開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),煤層氣吸附甲烷最低枯竭壓力為0.4~1.38 MPa。本文參考致密砂巖采收率分析游離氣可采系數(shù),在最低枯竭壓力取最大值1.38 MPa 情況下,利用等溫吸附曲線計(jì)算深部煤層氣綜合可采系數(shù)為65%。

3.2 甜點(diǎn)組合的開(kāi)發(fā)方式

3.2.1 煤系砂巖氣高產(chǎn)特征及原因

大牛地氣田部分地區(qū)石炭系太原組發(fā)育一套障壁島砂巖沉積體,厚度10 m 左右的砂巖儲(chǔ)層直接或間接上覆于8#煤層。研究區(qū)內(nèi)62 口水平井顯示兩類不同組合類型的砂巖產(chǎn)量差異較大,直接接觸型(12 口井)較間接接觸型日產(chǎn)量高(7 450 m3/d)(圖5),直接接觸型氣井壓裂返排液煤粉含量高且呈黑色。據(jù)此判斷壓裂過(guò)程中煤層和砂巖一起被改造,達(dá)到間接改造煤層的效果。

圖5 鄂爾多斯盆地大牛地氣田8#煤層頂部砂巖氣藏生產(chǎn)特征對(duì)比Fig.5 Comparison of production performance of sandstone gas reservoirs at the top of 8#coalbed in the Daniudi gas field,Ordos Basin

由于天然氣中甲烷碳同位素值δ13C1具有優(yōu)先吸附和滯后解吸的性質(zhì)[30-33],易與重?zé)N賦存于煤層導(dǎo)致其天然氣中δ13C1值和組分較致密砂巖氣偏高和變濕的現(xiàn)象。天然氣組分和碳同位素實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明:直接接觸型碳同位素均值(δ13C1=-36.70‰)較間接接觸型的碳同位素均值(δ13C1=-38.76 ‰)高,直接接觸型的天然氣組分較間接接觸型的天然氣組分更偏向于濕氣。故直接接觸型砂巖氣井動(dòng)用了下伏煤層氣無(wú)疑。

3.2.2 地質(zhì)和工程“甜點(diǎn)”組合

太原組砂巖氣藏生產(chǎn)特征說(shuō)明,煤層頂板中鉆水平井進(jìn)行壓裂改造可以較好動(dòng)用煤層氣。大牛地氣田8#煤層分布范圍廣,在前文所述的4 類組合圈閉中煤層頂、底板巖石大多具有較好的可改造性。因此深部煤層氣的動(dòng)用應(yīng)該做好頂、底板巖性的可改造性評(píng)價(jià),將頂?shù)装蹇筛脑煨院玫膸r石作為工程“甜點(diǎn)”。

煤系非常規(guī)圈閉組合中天然氣資源量是目標(biāo)評(píng)價(jià)的核心。實(shí)測(cè)含氣量數(shù)據(jù)顯示:在煤系非常規(guī)巖石組合內(nèi)煤層含氣量均值最高為20.68 m3/t,炭質(zhì)(泥)頁(yè)巖含氣量均值為4.56 m3/t,粉細(xì)砂巖含氣量均值為2.15 m3/t,泥巖和灰?guī)r含氣量小于1 m3/t。研究區(qū)內(nèi)500口井的含氣量與煤系厚度加權(quán)計(jì)算結(jié)果顯示,煤層氣在非常規(guī)天然氣中資源量占比高達(dá)80%以上。故深部煤層氣是煤系非常規(guī)動(dòng)用的地質(zhì)“甜點(diǎn)”。

綜上所述,在煤系非常規(guī)天然氣開(kāi)發(fā)動(dòng)用時(shí)要根據(jù)煤系地層結(jié)構(gòu)特征,厘清煤系非常規(guī)圈閉中的地質(zhì)和工程“甜點(diǎn)”的分布位置,為完井方案和儲(chǔ)層改造措施的制定提供依據(jù)。

3.3 深部煤層氣開(kāi)采的成本優(yōu)勢(shì)

國(guó)內(nèi)外深部煤層氣勘探開(kāi)發(fā)獲得成功的報(bào)道較少,但從少量文獻(xiàn)資料結(jié)果認(rèn)為深部煤層有可動(dòng)用性和較大的勘探開(kāi)發(fā)潛力。1981 年,Exxon 公司利用壓裂改造技術(shù),在皮申斯盆地部署的Vega2 井深部(埋深2 500 m)煤層中獲天然氣的穩(wěn)定產(chǎn)量約為1.25 ×104m3/d[34]。2012年,準(zhǔn)葛爾盆地白家海凸起C504等3口井,在深部(埋深3 300 m)煤層中獲天然氣的穩(wěn)定產(chǎn)量為1 000~8 870 m3/d。2017 年,鄂爾多斯盆地臨興區(qū)塊LXX-24 井和LXX-23-2 井在深部(埋深2 200 m)煤層壓后自噴,產(chǎn)氣量穩(wěn)定且高于2 900 m3/d[35]。

目前研究區(qū)內(nèi)深部煤層氣開(kāi)發(fā)的配套設(shè)施已較為完備和成熟,有效開(kāi)發(fā)的有利條件包括:①建設(shè)成熟的天然氣管道(網(wǎng))和增壓設(shè)施等均可用于煤層氣抽采和輸送;②逐年增加的致密砂巖氣藏廢棄或停產(chǎn)的老井均可為深部煤層氣開(kāi)發(fā)再利用;③成熟和多樣的鉆完井、壓裂、采氣等技術(shù)進(jìn)行集成創(chuàng)新后,可為老井再利用創(chuàng)造有利條件。合理利用上述地上和地下設(shè)施和技術(shù),深部煤層氣產(chǎn)能建設(shè)總體費(fèi)用可以減少50 %以上:按照天然氣價(jià)格為1 170 元/103m3,稅后內(nèi)部收益率為10.9%,靜態(tài)投資回收期為5.8 a 測(cè)算,單井穩(wěn)產(chǎn)要求從1.20×104m3/d 降低到0.6×104m3/d 以下,對(duì)產(chǎn)能要求的降低為深部煤層氣的有效開(kāi)發(fā)創(chuàng)造了條件。

4 結(jié)論

1)大牛地氣田含煤地層中煤層含氣量均值最高20.68 m3/t,炭質(zhì)(泥)頁(yè)巖含氣量均值4.56 m3/t,粉細(xì)砂巖含氣量均值2.15 m3/t,泥巖和灰?guī)r含氣量小于1 m3/t。厚度、密度和含氣量加權(quán)平均計(jì)算結(jié)果表明煤層氣在煤系非常規(guī)氣資源中占比高達(dá)85%。推測(cè)鄂爾多斯盆地深部煤層氣資源豐度高于3.86×108m3/km2,地質(zhì)條件類似的地區(qū)內(nèi)資源量大于12×1012m3。

2)深部8#煤層中至今仍保存有34%的游離氣含量;煤系非均質(zhì)巖石組合中,煤層與砂巖的喉道半徑相對(duì)較大,與泥巖和灰?guī)r等致密巖石疊合形成了煤系復(fù)雜巖性圈閉;(煤)巖性圈閉是煤層游離氣保存的主控因素。

3)巖心含水飽和度6.5 %~30.0 %,較低的含水飽和度使常規(guī)煤層氣開(kāi)采過(guò)程中的“排水減壓”變成了“排氣降壓”,有利于深部煤層氣的動(dòng)用;同時(shí)原生-碎裂型煤體結(jié)構(gòu)也是儲(chǔ)層壓裂改造的有利特征。

4)深部煤層氣是煤系“甜點(diǎn)”資源,輔以科學(xué)合理的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)手段可實(shí)現(xiàn)有效開(kāi)發(fā)。[1] 韓德馨,楊起. 中國(guó)煤田地質(zhì)學(xué)(下冊(cè))[M]. 北京:煤炭工業(yè)出版社,1980:19.

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